Кровельные материалы: с древних времен до современности

Внешний вид любого здания в значительной степени определяется его кровельным перекрытием. По форме кровли можно установить не только архитектурный стиль здания, но и с достаточной степенью точности время его постройки.

Развитие строительства, приближенного к тому, которое мы имеем сегодня, тесно связано именно с появлением кровельных материалов. Понятие жилища как такового, прежде всего, связывается с наличием крыши над головой его обитателей. Если рассмотреть жилища древних египтян, то большинство из них представляло собой одноэтажные здания с плоской крышей. В Междуречье преобладающими были постройки со сводчатой крышей, а крыша домов древних греков поддерживалась колоннами. На них укладывались балки, которые покрывались тростником. Несущие конструкции выполнялись из подобия современного бетона, который делали из извести и различных наполнителей. Позже, в эпоху средневековья, появились высокие двускатные и вальмовые крыши, покрытые глиняной черепицей. Постройки русских мастеров крыли в основном двускатными крышами с деревянным покрытием. Когда деревянные храмы сменились каменными, для куполов начали использовать металл – как правило, это были свинцовые и медные позолоченные листы.

До середины прошлого века в качестве несущих преобладали деревянные конструкции, а покрывались крыши черепицей, деревом или металлом. Однако с наступлением эпохи железобетона, которой ознаменовалась вторая половина 20-го века, ассортимент кровельных материалов значительно пополнился битумными и полимерными кровельными материалами.

Что представляет собой кровля? Кровля – это наружная часть крыши. Кроме кровли, понятие крыши включает в себя также внутреннюю несущую часть, которая состоит из стропил и обрешетки. Кровля укладывается на несущую часть крыши. Тип перекрытия определяет внешний вид здания, а конструкция крыши, как правило, соответствует особенностям климатических условий в регионе.

Все крыши можно разделить на скатные и плоские. Выбор наличия или отсутствия уклона, а также его степени, определяется прежде всего погодными условиями. Так, в районах, которые характеризуются обилием осадков, лучше всего сооружать крыши с уклоном не менее 45°. В тех регионах, где постоянно дуют сильные ветры, обычно не используются скатные крыши. От уклона напрямую зависит стоимость сооружения крыши, так как чем он больше, тем больше стоимость кровельных материалов. Это понятно, если учесть, что расход материала тем больше, чем больше площадь крыши.

В зависимости от величины уклона выбирается кровельный материал. При этом выполняется ряд определенных правил, которыми руководствуются специалисты компании Евромет при проведении консультаций заказчика. Величину уклона можно определить с помощью уклономера, а можно рассчитать, исходя из размера кровли. Для использования штучного кровельного материала (еврошифер, черепица, битумные волнистые листы), величина уклона не должна быть менее 20°, так как в противном случае между стыками элементов кровли будет просачиваться вода. Плоские крыши покрывают битумными рулонными материалами, подходит такой материал и для скатных крыш с уклоном не более 30°. Если уклон составляет более 30°, не исключено сползание кровли в жаркую погоду. Полимерные рулонные покрытия могут быть использованы на любых видах крыш. Для того, чтобы установить металлочерепицу или стальные листы, уклон крыши должен быть не менее 10°.

Если уклон крыши не превышает 3°, она считается плоской. На устройство такой крыши расходуется самое небольшое количество кровельного материала, но подобная крыша пригодна только для регионов с минимальным количеством осадков.

Скаты крыш отличаются большим многообразием. Функция ската не только защитная, но и декоративная. Выбор формы, количества и размеров скатов в каждом конкретном случае производится не только в зависимости от индивидуальных предпочтений заказчика, но и с учетом условий климата, а также требований эксплуатации. Скатные крыши наиболее распространены в районах умеренного климата, и выделяется несколько их разновидностей.

Односкатная крыша – это крыша, поверхность которой образует наклонную плоскость. Односкатная крыша закрепляется на стенах разной высоты. В отличие от односкатной, двускатная крыша отличается типовой конфигурацией. Двускатная крыша сооружается с применением любых кровельных материалов, она надежна в эксплуатации и характеризуется простым устройством. Один из видов двускатных крыш – мансардная двускатная крыша. Она представляет собой два пологих ската, которые смыкаются в вершине, и два крутых ската, которые служат продолжением первых. Такая конструкция крыши дает возможность использования чердачного пространства, однако она отличается сложностью изготовления. Еще один недостаток подобной крыши – непроходной чердак над мансардой.

Шатровая крыша представляет собой несколько треугольных скатов с соприкасающимися в одной точке вершинами. Такая крыша отличается сложной стропильной конструкцией, но требует небольшого количества кровельного материала.

Вальмовая крыша состоит из двух треугольных скатов и двух скатов, которые имеют форму трапеции. Полувальмовая крыша определяется по срезанным вершинам над торцевыми стенами. Оба эти вида крыш характеризуются определенными трудностями в сооружении, но экономичны в плане расхода кровельного материала.

Сводчатая крыша представляет собой покрытие, которое выкладывается из камня или кирпича по дуге. Такая крыша отличается большой тяжестью и поэтому сегодня практически не используется.

Многощипцовые крыши устраиваются, как правило, в домах сложной архитектурной конфигурации. Подобные крыши характеризуются наличием большого количества ребер. Они отличаются оригинальным внешним видом и такой крышей можно перекрыть сразу несколько помещений. Однако в установке кровли такие крыши очень сложны.

Остановимся подробнее на устройстве крыши. Основным ее элементом являются несущие конструкции, к которым относятся стропильные фермы и обрешетки. В основу стропильной конструкции кладется, как правило, треугольник – наиболее жесткая геометрическая фигура. Кроме того, крыша, созданная на основе треугольника, наиболее экономична. Самая простая конструкция строительных ферм – висячая. Фермы опираются только на стены здания и не имеют промежуточных опор, поэтому такая конструкция используется только в однопролетных домах шириной не более 6 м. В двухпролетных домах устанавливают наклонные фермы. Средняя часть таких стропильных ферм опирается на внутреннюю стену дома. Для устройства мансардной крыши применяются фермы, в которых затяжку заменяет междуэтажное перекрытие. Нижний пояс такой крыши является основой для пола мансарды.

На вершине стропильной конструкции монтируется прогон. На прогоне устраивается конек.

Современное строительство ведется с применением готовых строительных конструкций, которые предлагаются, как правило, в разобранном виде. Наиболее удобные из них снабжаются шарнирами, которые значительно облегчают установку конструкции кровли. Такие конструкции необходимо только собрать, а затем уложить на стены здания и настелить обрешетку.

Обрешетка, иначе называемая опалубкой, представляет собой брусья, которые перпендикулярно укладываются на стропильные ноги. На обрешетку приходится нагрузка кровли, которая затем передается на стропила. Обрешетка бывает сплошной и разреженной. Разреженная обрешетка имеет шаг 3- 4 см и используется для организации кровли из стали, асбестоцемента и глиняной черепицы. Сплошная обрешетка имеет шаг величиной до 1 см и представляет собой сочетание разреженного и сплошного слоев, которые укладываются под углом 45° друг к другу. На такую обрешетку обычно укладывается мягкая кровля, безасбестовый шифер или металлочерепица.

Несущая конструкция, как правило, выполняется из дерева хвойных пород. В строительстве кирпичных и блочных домов несущие конструкции являются металлическими или железобетонными.

Основные проблемы деревянных несущих конструкций – гниение и грибковые поражения. Поэтому все их элементы обрабатываются антисептиками. Деревянные несущие конструкции необходимо регулярно проверять на предмет наличия паразитов. Гниение может происходить из-за проникновения влаги с негерметичной кровли, а также вследствие недостаточной вентиляции крыши. Загнивание несущей конструкции и избыточная влажность кровельного материала приводят к образованию потеков на потолках жилых помещений. Для того, чтобы этого избежать, в современном строительстве широко применяются полимерные кровельные гидроизоляционные материалы.

Для обеспечения постоянной циркуляции воздуха устраиваются продухи. При устройстве крыш, которые покрываются штучным материалом, в отдельных элементах черепицы или плитки предусматриваются вентиляционные отверстия. Идеальным является устройство крыши, при котором в течение часа воздух два раза проходит вдоль всего покрытия. При этом в нежилом чердачном помещении температура должна поддерживаться на 5-6° выше, чем снаружи здания. Хорошо способствует вентиляции устройство слухового окна значительного размера. Именно подобным способом было остановлено разрушение ферм московского Большого Манежа.

И в заключение хотелось бы сделать краткий обзор кровельных материалов. Они отличаются как по внешнему виду, так и в зависимости от качественного состава.

Битумные материалы используются для возведения мягкой кровли. Такая кровля будет обладать хорошей водонепроницаемостью. Однако битумные материалы уязвимы по отношению к низким температурам и должны заменяться каждые 5 лет. Крепление битумных материалов производится на основе специальных мастик. К битумным материалам относят металлоизол и толь.

Металлоизол– материал для устройства кровли, изготовленный с использованием отожженной алюминиевой фольги. Представляет собой рулонный материал различных цветов.

Толь производится на основе картонного покрытия и пропитывается дегтем. Он может применяться для сооружения верхнего слоя кровли и выполнять функцию пароизоляции.

В настоящее время появились новые кровельные битумно-полимерные материалы, в которых наряду с битумом присутствуют различные полимерные компоненты. С их помощью обеспечивается гибкость кровельного покрытия. Сложность использования подобных материалов заключается в том, что для их применения необходима многослойная структура кровли с наличием защитного слоя гравия. Работа по установке этих материалов ведется с применением открытого огня.

Другой вид кровельного покрытия – штучные кровельные материалы. Деревянные штучные материалы (стружка, гонт, дрань) в настоящее время не используются вследствие своей пожароопасности, а также подверженности гниению. Среди используемых штучных материалов можно выделить металлические листы, изготавливаемые, как правило, из оцинкованной стали. Экологически чистые и обладающие коррозийной стойкостью, они могут служить в течение 75 и более лет. Еще один штучный материал – шифер. Это природный материал, обладающий отличными свойствами прочности, водонепроницаемости и огнестойкости. Современные технологии производства шифера позволяют выпускать его в широкой цветовой гамме. В последние годы все большую популярность приобретает еврошифер.

В качестве кровельных материалов в настоящее время используются также кровельные панели. Это готовые элементы, которые состоят из несущей плиты, слоя пароизоляции, слоя утеплителя и основания. Комплектация панелей происходит на заводе. Такие панели удобны в монтаже в любое время года, крепление их между собой производится с помощью самоклеящейся ленты.